謝青云

（肇慶市工業(yè)貿(mào)易學(xué)校，廣東 肇慶526060）

我校機(jī)械類學(xué)生都要學(xué)習(xí)數(shù)控車床操作技術(shù)。在講授數(shù)控知識(shí)的同時(shí)，必須要求學(xué)生掌握基本的機(jī)械加工工藝，增強(qiáng)系統(tǒng)意識(shí)，理解手動(dòng)操作與自動(dòng)操作之間的聯(lián)系，真正把學(xué)生培養(yǎng)成為適應(yīng)各種工作環(huán)境和崗位的多面手。數(shù)控車工基礎(chǔ)工藝?yán)碚摷凹寄苡袡C(jī)融合，包括夾具的使用、量具的識(shí)讀和使用、刃具的刃磨及使用、基準(zhǔn)定位等，分類敘述了車床操作、數(shù)控車床自動(dòng)編程仿真操作、數(shù)控車床編程與操作的初、中級(jí)內(nèi)容。以機(jī)械加工中車工工藝學(xué)與數(shù)控車床技能訓(xùn)練密切結(jié)合為主線，常用量具識(shí)讀及工件測(cè)量、刀具及安裝、工件定位與安裝、金屬切削過程及精加工，較清晰地展示了數(shù)控車工必須掌握的知識(shí)和技能的訓(xùn)練途徑。對(duì)涉及與數(shù)控專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)計(jì)算，都進(jìn)行了有針對(duì)性的論述，目的在于塑造理論充實(shí)、技能扎實(shí)的專業(yè)技能型人才。

本文結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)，并對(duì)軸類零件進(jìn)行了詳細(xì)的分析和講解，制訂了工藝方案，選擇了機(jī)床和刀具，最后進(jìn)行了程序的編寫，最終形成可以指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件。合理的選用加工方式、可使得零件的加工在保證零件精度的情況下，提高加工效率。最終形成的工藝文件要完整，并能指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。

1 典型軸類零件分析

1.1 零件圖

圖1 典型軸類零件圖

1.2 零件圖分析

該零件表面由圓柱、順圓弧、逆圓弧、圓錐、槽、螺紋等表面組成。尺寸標(biāo)注完整，選用毛坯為45#鋼，Φ55mm×150mm，無(wú)熱處理和硬度要求。

1.3 確定加工方法

圖1上幾個(gè)精度要求較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時(shí)沒有取平均值，而取其基本尺寸。在輪廓線上，有個(gè)錐度10度坐標(biāo)P1、和一處圓弧切點(diǎn)P2，在編程時(shí)要求出其坐標(biāo)，P1（45.29，75）P2（35，56.46）。

通過以上數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟(jì)性，最理想的加工方式為車削，考慮該零件為大批量加工，故加工設(shè)備采用數(shù)控車床。根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用CJK6032數(shù)控機(jī)床。

1.4 確定加工方案

零件上比較精密表面的加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對(duì)這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。

毛坯先夾持左端，車右端輪廓113 mm處，右端加工Φ39 mm、SΦ42 mm、R9 mm、Φ35 mm、錐度為10度的外圓，Φ52 mm.調(diào)頭裝夾已加工Φ52 mm外圓，左端加工Φ25 mm×33 mm、切退刀槽、加工螺紋M25mm×1.5 mm.

該典型軸加工順序?yàn)椋侯A(yù)備加工—車端面—粗車右端輪廓—精車右端輪廓—切槽—工件調(diào)頭—車端面—粗車左端輪廓—精車左端輪廓—切退刀槽—粗車螺紋—精車螺紋。

2 數(shù)控車床常用的裝夾方式

（1）在三爪自定心卡盤上裝夾。三爪自定心卡盤的三個(gè)卡爪是同步運(yùn)動(dòng)的，能自動(dòng)定心，一般不需要找正。該卡盤裝夾工件方便、省時(shí)，但夾緊力小，適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。

（2）在兩頂尖之間裝夾。對(duì)于尺寸較大或加工工序較多的軸類工件，為了保證每次裝夾時(shí)的裝夾精度，可用兩頂尖裝夾。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。

（3）用卡盤和頂尖裝夾。當(dāng)車削質(zhì)量較大的工件時(shí)要一段用卡盤夾住，另一段用后頂尖支撐。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位準(zhǔn)確，應(yīng)用較廣泛。

（4）用心軸裝夾。當(dāng)裝夾面為螺紋時(shí)再做個(gè)與之配合的螺紋進(jìn)行裝夾，叫心軸裝夾。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位準(zhǔn)確。

裝夾方法：先用三爪自定心卡盤毛坯左端，加工右端達(dá)到工件精度要求；再工件調(diào)頭，用三爪自定心卡盤毛坯右端Φ52，再加工左端達(dá)到工件精度要求。

3 典型軸類零件加工工藝

（1）確定加工順序及進(jìn)給路線

加工順序按粗到精、由近到遠(yuǎn)（由右到左）的原則確定。工件右端加工：既先從右到左進(jìn)行外輪廓粗車（留0.5mm余量精車），然后從右到左進(jìn)行外輪廓精車，最后切槽；工件調(diào)頭，工件左端加工：粗加工外輪廓、精加工外輪廓，切退刀槽，最后螺紋粗加工、螺紋精加工。

（2）選擇刀具

1）車端面：選用硬質(zhì)合金45度車刀，粗、精車用一把刀完成。

2）粗、精車外圓：（因?yàn)槌绦蜻x用 G71循環(huán)所以粗、精車選用同一把刀）硬質(zhì)合金90度放型車刀，Kr=90°，Kr'=60°；E=30°，（因?yàn)橛袌A弧輪廓）以防與工件輪廓發(fā)生干涉，如果有必要就用圖形來(lái)檢驗(yàn)。

3）車槽:選用硬質(zhì)合金車槽刀（刀長(zhǎng)12 mm，刀寬3mm）

4）車螺紋:選用60°硬質(zhì)合金外螺紋車刀.

（3）選擇切削用量如表1所示

表1 切削用量選擇

為了螺紋容易配合，螺紋M25×1.5在車削大徑時(shí)，加工到直徑Φ24.7mm，總背吃刀量去0.65P=（0.65×1.5）mm=0.975mm.

4 手工編程

以工件右端加工為例的編程如下：

O1111；

M06 X200 Z100； 建立工件坐標(biāo)系

T0202； 調(diào)用2號(hào)刀

M03 S800； 主軸以800r/min正轉(zhuǎn)

G00 X60 Z5； 到循環(huán)加工起點(diǎn)

G71 U.1.5 R1 P01 Q02 X0.2 Z0.08 F80；

粗加工循環(huán)

N01 G00 X39 Z2； 到精加工起點(diǎn)

G01 X39 Z0 F40； 精加工輪廓開始

G01 X39 Z0 C2 倒角C2

Z-26； 加工Φ39

G03 X35 Z-56.46 R24； 加工SΦ48圓弧

G02 X35 Z-70 R9； 加工R9圓弧

G01 Z-75； 加工Φ35

X45.29； 加工Φ35外徑左端面至斜線部分

X52 Z-94； 加工斜線部分

N02 Z-113； 精車循環(huán)結(jié)束

G00 X55 Z100； 到換刀點(diǎn)

M06 T0303 M03 S115 M08；

換3號(hào)切槽刀，打開切削液

G00 X55 Z2； 刀具起切的安全點(diǎn)

G00 X55 Z-89； 切槽切入點(diǎn)

G01 X39 F5； 切槽

G01 X55 F20； 切槽退刀

G01 Z-82； 切槽切入點(diǎn)

G01 X39 F5； 切槽

G01 X55 F20； 切槽退刀

G00 Z-18； 切槽切入點(diǎn)

G01 X35 F5； 切槽切入點(diǎn)

G01 X50 F20； 切槽退刀

G00 X55 Z100 M09； 回?fù)Q刀點(diǎn)，關(guān)閉切削液

M05； 主軸停止

M30； 程序結(jié)束

5 結(jié)束語(yǔ)

在數(shù)控車削加工中經(jīng)常遇到的軸類零件，我們采用含螺紋零件進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，在螺紋車削編程中要注意，數(shù)控車床主軸上必須安裝有脈沖編碼器測(cè)定主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具進(jìn)給一個(gè)螺紋導(dǎo)程的同步運(yùn)動(dòng)，從螺紋粗車到精車，主軸的轉(zhuǎn)速必須保持不變.該特殊軸零件結(jié)構(gòu)，有螺紋、倒角、圓弧、槽等。該編程螺紋車削采用螺紋加工循環(huán)指令G76，用該指令編程可以不用寫那么多步程序，省去了很多編程時(shí)間。數(shù)控加工的基本編程方法是用點(diǎn)定位指令編寫接近或離開工件等空行程軌跡，要用插補(bǔ)指令編寫工件輪廓的切削進(jìn)給軌跡。

[1]鄒新宇.數(shù)控編程[M].清華大學(xué)出版社，2006.

[2]陳子銀，徐鯤鵬.數(shù)控加工技術(shù)[M].北京理工大學(xué)出版社，2006.

[3]余英良.數(shù)控加工編程及操作[M].北京:高等教育出版社，2004.